一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海洋平臺定位系統(tǒng)，特別涉及一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的海洋平臺采用錨泊定位的方式，即系纜以一定的角度(一般為30°?40° )到達(dá)海底，拖拽海洋平臺向拋錨點處前進(jìn)、在拋錨點處既要受到水平力，又要承受豎直向上的力，對材料剛度要求很高。通常只適用于100m內(nèi)的水深，水深超過100m后，不僅經(jīng)濟(jì)性差，而且結(jié)構(gòu)重量過大，導(dǎo)致平臺產(chǎn)生較大的水平偏離，在工程應(yīng)用中不滿足條件定位已不再適用。
[0003]依靠海洋平臺的自身動力(推進(jìn)器系統(tǒng))在深水區(qū)域進(jìn)行作業(yè)是必要選擇。推進(jìn)器系統(tǒng)作為動力定為系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能直接影響著海洋平臺的性能和穩(wěn)定性，又決定著能源的消耗。因此半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)的設(shè)計至關(guān)重要。
[0004]現(xiàn)階段國內(nèi)外許多專家學(xué)者研究海洋平臺動力定位系統(tǒng)(DPS)，海洋平臺動力定位系統(tǒng)僅僅是一個簡單的閉環(huán)系統(tǒng)，利用GIS信息得到與船舶的實際位置與目標(biāo)位置的偏差，進(jìn)而在中央控制器計算出到達(dá)目標(biāo)位置給各螺旋槳推進(jìn)器的動力分配，使海洋平臺到達(dá)目標(biāo)位置。但僅僅一個位置信息的閉環(huán)反饋一方面很難保證控制的精度(目標(biāo)位置與實際位置偏差)，另一方面系統(tǒng)的魯棒性、穩(wěn)定性相對較差，難以在深海區(qū)域這種復(fù)雜環(huán)境干擾下保持持續(xù)穩(wěn)定。而一旦動力定位系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對于海洋平臺是顛覆性的傷害。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型旨在解決上述問題，提供了一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)，它克服了傳統(tǒng)的錨泊定位方式成本高，穩(wěn)定性差的缺點，本設(shè)計系統(tǒng)的魯棒性、穩(wěn)定性相對較高，系統(tǒng)控制的精度較高，做到實時監(jiān)測，判斷海洋平臺動力定位系統(tǒng)是否正常運行。
[0006]其采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)，包括海洋平臺、GIS定位器、風(fēng)傳感器、動力定位控制車間、海平面、速度傳感器、推進(jìn)器螺旋槳、能源系統(tǒng)、采油管、井口，所述的能源系統(tǒng)和動力定位控制車間安裝于海洋平臺上，所述的GIS定位器和風(fēng)傳感器安裝于動力定位控制車間附近，并將其置于建筑頂端位置，所述的推進(jìn)器螺旋槳安裝于海洋平臺低端，并在推進(jìn)器螺旋槳和海洋平臺安裝速度傳感器，所述的采油管一端連接海洋平臺，另一端連接井
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[0008]上述的中央控制器在動力定位控制車間之中，GIS定位器和風(fēng)傳感器測定的信號反饋于動力定位控制車間中央控制器，中央控制器將處理后的命令信號傳遞到各個推進(jìn)器螺旋槳。
[0009]有益效果:一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)，本設(shè)計系統(tǒng)能耗低、成本低，穩(wěn)定性和魯棒性相對較高，系統(tǒng)控制的精度較高，做到實時監(jiān)測，判斷海洋平臺動力定位系統(tǒng)是否正常運行。
【附圖說明】
[0010]圖1:本實用整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2:本實用新型的控制系統(tǒng)方框圖；
[0012]圖3:本實用新型工作流程圖。
[0013]符號說明
[0014]1.海洋平臺、2.GIS定位器、3.風(fēng)傳感器、4.動力定位控制車間、5.海平面、6.速度傳感器、7.推進(jìn)器螺旋槳、8.能源系統(tǒng)、9.采油管、10.井口。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]如圖1-3所示:一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)，包括海洋平臺1、GIS定位器2、風(fēng)傳感器3、動力定位控制車間4、海平面5、速度傳感器6、推進(jìn)器螺旋槳7、能源系統(tǒng)8、采油管9、井口 10，所述的能源系統(tǒng)8和動力定位控制車間4安裝于海洋平臺I上，所述的GIS定位器2和風(fēng)傳感器3安裝于動力定位控制車間4附近，并將其置于建筑頂端位置，所述的推進(jìn)器螺旋槳7安裝于海洋平臺I低端，并在推進(jìn)器螺旋槳7和海洋平臺I安裝速度傳感器6，所述的采油管9 一端連接海洋平臺1，另一端連接井口 10。
[0017]所述的中央控制器在動力定位控制車間4之中，GIS定位器2和風(fēng)傳感器(3)測定的信號反饋于動力定位控制車間4中央控制器，中央控制器將處理后的命令信號傳遞到各個推進(jìn)器螺旋槳7。
[0018]具體工作方式:整個海洋平臺供能系統(tǒng)由能源系統(tǒng)I提供，系統(tǒng)初始化后在動力定位控制車間4之中的中央控制器發(fā)出命令，推進(jìn)器螺旋槳7開始工作，各個螺旋槳輸出速度，調(diào)整海洋平臺I ;同時，風(fēng)傳感器3測定三個方向的速度反饋于中央控制器，GIS定位器2的天線測量位置信號反饋于中央控制器。當(dāng)動力定位控制車間4之中的中央控制器對測量的信號進(jìn)行分析對比，如果與原有設(shè)定的位置信息有偏差，并且超出誤差允許范圍，則中央控制器重新計算出使海洋平臺到達(dá)目標(biāo)位置所需的給各個推進(jìn)器的動力分配，并將該信號傳到執(zhí)行器即推進(jìn)器螺旋槳7 ;如果通過對比之后與原有設(shè)定的位置信息吻合，并且在誤差允許范圍內(nèi)，則動力定位結(jié)束。
【主權(quán)項】
1.一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)，其特征在于:包括海洋平臺(I)、GIS定位器(2)、風(fēng)傳感器(3)、動力定位控制車間(4)、海平面(5)、速度傳感器(6)、推進(jìn)器螺旋槳(7)、能源系統(tǒng)(8)、采油管(9)、井口(10)，所述的能源系統(tǒng)(8)和動力定位控制車間(4)安裝于海洋平臺(I)上，所述的GIS定位器(2)和風(fēng)傳感器(3)安裝于動力定位控制車間(4)附近，并將其置于建筑頂端位置，所述的推進(jìn)器螺旋槳(7)安裝于海洋平臺(I)低端，并在推進(jìn)器螺旋槳(7)和海洋平臺(I)安裝速度傳感器￠)，所述的采油管(9) 一端連接海洋平臺(I)，另一端連接井口(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)，其特征在于:中央控制器在動力定位控制車間(4)之中，GIS定位器(2)和風(fēng)傳感器(3)測定的信號反饋于動力定位控制車間(4)中央控制器，中央控制器將處理后的命令信號傳遞到各個推進(jìn)器螺旋槳(7)。
【專利摘要】本實用新型涉及海洋平臺定位系統(tǒng)，特別涉及一種半潛式海洋平臺動力定位系統(tǒng)。包括海洋平臺、GIS定位器、風(fēng)傳感器、動力定位控制車間、海平面、速度傳感器、推進(jìn)器螺旋槳、能源系統(tǒng)、采油管、井口，所述的能源系統(tǒng)和動力定位控制車間安裝于海洋平臺上，所述的GIS定位器和風(fēng)傳感器安裝于動力定位控制車間附近，并將其置于建筑頂端位置，所述的推進(jìn)器螺旋槳安裝于海洋平臺低端，并在推進(jìn)器螺旋槳和海洋平臺安裝速度傳感器，所述的采油管一端連接海洋平臺，另一端連接井口。其特點是它克服了傳統(tǒng)的錨泊定位方式成本高，穩(wěn)定性差的缺點，本系統(tǒng)的魯棒性、穩(wěn)定性相對較高，系統(tǒng)控制的精度較高，做到實時監(jiān)測，判斷海洋平臺動力定位系統(tǒng)是否正常運行。
【IPC分類】B63B21/50
【公開號】CN204871481
【申請?zhí)枴緾N201520464000
【發(fā)明人】梁浩, 趙東亞
【申請人】中國石油大學(xué)(華東)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月27日